- 28 -

8. Turbo Compressor 유지보수

8-1. 일상의유지보수

일상의운전을통해일반적인운전상태확인및 Suction Filter의관리, Drain의관리

Oil Leak여부 , 청소등일상적인관리에속합니다.

8-2. Cooler의청소

Cooler의청소는흡입되는공기의질(質)과냉각수의상태에따라달라집니다.

통상 1년 1회의주기로 Cooler의청소를실시하나

냉각수의질(質)에따라그주기는변하게됩니다.

Cooler의청소는오염상태에따라간단한 Brush에의한기계세관과

Brush에의한청소가불가능한경우화학세관을하게됩니다.

냉각수 Side (Tube Side)를 2회째마다 Air Side (Fin Side)의청소를병행합니다.

8-3. Semi Overhaul

Turbo Compressor의공기통로부(Impeller, Diffuser, Scroll 및배관)의오염및부식은

기계의효율저하를가져오므로통상 1년 1회(Maker 추천)의청소를실시합니다.

이경우에는 Gear Box을 Open하지않고 Impeller등의공기통로부만을청소하게

됩니다.

8-4. Oil 및 Oil Filter의교환

Turbo Compressor에사용하는 Turbine Oil의수명은 Oil Maker추천 1년입니다.

그기간이지나면 Oil의물성치가변하기시작하고수분의침적및점도의변화로

Turbine Oil로서의성질이바뀌게됩니다.

이런 Turbine Oil의사용은고속회전체의 Bearing부나 Oil Pump에 향을초래합니다.

따라서 1년 1회 Oil및 Oil Filter를교환합니다.

Impeller & Diffuser의청소

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8-5. Full Overhaul

Turbo Compressor의 Overhaul은 Gear Box를 Open하여 Gear, Bearing등 Oil이공급

되는 Gear Box내부의청소및공기통로부의청소로특별한부품의교환없이

청소만으로기계의효율을다시복귀시키게됩니다.

교환부품은간단한 O-Ring, Gasket류,

Filter류(Breather Element/Suction Filter/Oil Filter)의교환이이뤄집니다.

이때 Bearing의 Clearance등을확인하여지금까지의운전시간비례공차의소모량을

확인하고차기 Overhaul의지표로삼게된다.

통상 Bearing등주요부품은반 구적인수명을유지(일부 Maker는교환필요)하기

때문에부품교환에대한필요성이없지만운전환경및윤전여건에따라그수명이

변하기때문에차기 Overhaul의지표로삼게된다.

Pinion Bearing의경우반 구적인수명을유지하나

이는기계의운전여건에따라달라집니다.

Pinion Bearing은기계가정상운전으로돌입하면 Oil Film이유막을형성하여비접촉

회전을하나 Start 및 Stop시에는 Shaft를지지하여 Shaft가중심점을찾도록하기

때문에접촉이일어납니다.

따라서잦은 Start / Stop이일어나는 운전환경에서는 Bearing의마모도그만큼

빨리일어나므로수명도단축되게됩니다.

Air Seal의청소(예)

Pinion Bearing의청소(예)

Gear Box 개방

Impeller & Diffuser의청소(예)

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θ

Shaft Center

Bearing Center

Pivot

PAD

9. 각주요부품의동작원리

9-1. Tilting PAD Journal Bearing 의원리

Tilting PAD Bearing은아래그림과같이 5개의 PAD로구성됩니다.

5개의 PAD는 Pivot이라는중심점을기준으로아래그림의각도만큼 움직입니다.

초기기계가정지된상태에서는그림 1과같이 Shaft는 PAD의가장밑면에 착된

상태가됩니다. (Shaft의무게를 PAD가지지하는상태)

그림 1

그림 2

그림 3

기계의 Start에의해 Shaft가회전을시작하면 Shaft는

원심력에의해원주방향으로튀어나가려는하기

때문에 Bearing PAD의 a위치를 게됩니다.

a위치를 게되면 Pivot을중심으로움직이는 PAD

의 b부위가 려오는 Shaft를 어냅니다.

각 PAD의이런동작에의해 Shaft는 Ahaft중심을

찾아회전을합니다. a

b

a

b

Shaft가회전중심을찾아회전을하면 Shaft와

Bearing 사이에는 Oil Film막만이형성되어

Shaft는 Bearing과접촉을하지않고회전을

하게됩니다.

이런원리로 Bearing과접촉을하지않고회전

을하기때문에마모가거의일어나지않습니다.

즉 Start와 Stop의불안전회전시에만접촉을

하기때문에 Stop/Start의빈번도에따라수명이

달라집니다.

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9-2. Labyrinth Seal의원리

9-2-1. Oil Seal

Gear Box내부에공급된 Oil이 Shaft를통해밖으로흘러나오는것을차단하는

것이 Oil Seal의역할입니다.

Gear Box에서흘러나오는 Oil은 Oil Seal과 Shaft의작은틈새를통해나오다가

그다음의큰공간을만나압력자체가소멸되고맙니다.

다시 Oil이채워져작은틈새를또통과해도넓은공간을지나면서압력은소멸

되는과정을거치면서 Oil의유출을차단합니다.

설사 Gear Box내부에압력이형성되어 Oil이흘러나온다하더라도

이런과정을거치면서압력이완전소멸되기때문에단지 Oil의분출이아닌

Oil의흘러내림정도가됩니다.

Oil Seal Air Seal

Pinion Shaft

Impeller EndBearing End

대기상태

Gear

Bo

x 내부

9-2-2. Air Seal

Impeller End를통해압축공기의일부가나올경우압축공기는 Shaft와 Seal의

작은틈새를통해빠져나왔다가초기틈새의몇백배에달하는다음의넓은

단면적의공간을통과하면서압력은소멸됩니다.

이런여러번의과정을거치게되면 Air압력은완전소멸되고맙니다.

이와같은 Labyrinth Seal은 Shaft와직접접촉을하지않기때문에마모가없어

반 구적인사용이가능합니다.

일부 Make에서는접촉식카본-링 Type의 Seal을적용하나이는정기적인교환이

필요한소모품입니다.

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9-3. Inlet Guide Vane의동작원리

Inlet Guide Vane(이하I.G.V)는흡입공기의량을조절하면서비례제어를합니다.

기계의 Start와함께 Unload운전을하던기계가 Load로전환이되면 I.G.V는급격히

닫힘에서열림을개시합니다 (0% Open → 100% Open)

0%에서 100%로급격히열림을개시하면흡입공기량이순간적으로증가하기때문에

Motor의소요동력도급격히증가하여 Motor가과부하를받게되므로 Compressor의

제어반에서는 I.G.V에지령을내려 Motor과부하보호를위해 I.G.V를약간닫아갑니다.

(Main Motor의정격전류근처까지)

아울러흡입공기와소비공기의차이를파악하여소비공기의량이감소한경우

I.G.V의열림량을제어하여흡입공기의량을감소시켜

소요동력을감소시킵니다.

이와같이 I.G.V의동작은흡입되는공기의량과 접한관계가있기때문에

공기의 도, 습도의 향을많이받습니다.

따라서흡입공기의 도가높고습도가낮은겨울철에는열림량이적어지고

도가낮고습도가높은여름철에는그반대의현상이나타납니다.

즉여름철 80%정도의열림량을유지하던 I.G.V는겨울철에는 50~60%정도의열림량

을유지하는것입니다.

(Model에따라차이는있음-초기 I.G.V의설계시여유율에따라다름)

이열림량은하루중에도기온의차이에따라미세한변화가있습니다.

이 I.G.V의동작제어는 Compressor 제어반에서전류제어와압력제어를병행하여

실시하며일반적인 Butter Fly흡입 Valve에비해동력절감효과가매우높아압력제어

만을 행하는일부 Maker의 Butter Fly 흡입 Valve에비해겨울철에는약 20~25%의

소요동력차이로흡입온도가낮을수록그효과는큽니다.

70

80

90

100

70 80 90 100 110

용량 (%)

동력

(%)

Butter F

ly Valve

Inlet Guide Vane

5% BHPSaving

7%

BH

PS

avin

g

10.5

% B

HP

Savin

g

흡입온도15℃

흡입온도35℃

에너지절감

역

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10. Turbo Compressor의중요관리 Point

Turbo Compressor는 고속으로회전하는 기계로이障에서는 Turbo Compressor를

운용하는데있어중요한관리 Point를기술한다.

10-1. Drain

Turbo Compressor는 Impeller라칭하는고속회전체의회전력에의해음속보다

빠른속도로공기를흡입하고있다.

이고속회전체에비압축성인응축수(Drain)이침입하게되면그량에따라

각각다른현상이나타난다.

현재까지국내에서발생한 Turbo Compressor의파손사례의경험으로볼때

Drain에의한기계적파손이 80% 이상을점유하고있는것도 Drain관리의중요성을

다시한번일깨우게한다.

①. 소량의 Drain의침입

소량의 Drain(작은물의입자)이침입하게되면비압축성의물의입자가 Impeller

를연속해서타격하기때문에평상시와다른소음이나타난다.

물론 흡입공기대신물이어느정도흡입되기때문에공기량저하도예상된다.

그리고 Scroll의부식도가중시킨다.

Drain 및이물질의

침입에의해 Impeller의끝단 마모가

진행되고있다.

Drain 및이물질의

침입에의해 Diffuser의끝단 마모가

진행되고있다.

Drain 및이물질의

침입에의해 Impeller의끝단이완전히

마모되어둥굴게되었다.

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②. 물입자의크기가커지고그량이많아지면 Impeller를타격하는힘이크기때문에

소음의정도가커지고진동이상승한다.

아울러 Impeller의 Vane끝면및 Diffuser의 Vane면에손상을주며공기통로부인

Scroll의부식을가중시킨다.

Drain침입에의해 Scroll이

심한부식을진행하고있다.

Scroll이부식이되면부식체와

회전하는 Impeller가계속해서

접촉을하기때문에

Scroll의마모뿐만아니라

Impeller의마모도유발하게

된다.

Scroll이부식이되면 Impeller와

Scroll의공간이좁아져접촉의

위험이있으며

부식체를제거한후에는

반대로공간이넓어져

압축효율이떨어지게된다.

Impeller의마모

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③. 물의량이많아지면 Impeller는흡입되는비압축성물이큰충격이되어 Impeller

에부딛치는힘에의해 Shaft가휨하중을받는다.

Shaft가휨하중을받으면 Impeller는 Scroll과접촉을하게되어 Impeller 파손

으로이어질가능성이매우높다.

Cooler Housing내에고여있는 Drain

다량의 Drain 침입흔적

다량의 Drain 침입에의해

Scroll과의접촉으로파손된 Impeller

재사용및복구불가

교환실시함

Drain 침입흔적이선명한

Scroll

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④. 이러한 Drain의문제를해결하기위해 Auto Drain Trap을사용하나

문제는대부분의 Operator들이이 Auto Drain Trap을너무맹신하는데문제가

있다.

대분분의 Auto Drain Trap Maker에서는자기회사의 Trap이가장좋은것으로

광고를하고사용자는그광고만믿고 Trap을구매, 사용한다.

그러나 Auto Drain Trap을선정하기전에내구성이충분한지, 처리량이충분한지

검증할필요가있다.

대부분의 Auto Drain Trap은배출구의구경이적어한번에처리할수있는량이

적기때문에습도가높은계절에는처리량이적어지게된다.

[대책]

1). Drain Trap을설치할경우필히 By-Pass Line을설치한다.

2). 각단의 Drain Trap은서로연결하지않는다.

다른단의 Drain이혼입될위험이있다.

3). Drain Trap의가장말단은 Pit에잠기지않도록한다.

Pit에 고여있는물과이물질이역류할가능성이있다.

4). Drain Trap은정기적으로작동여부를확인하여야한다.

하루에도수차례확인이필요하다.

5). Drain발생량이많은여름철에는 By-Pass 배관의수동 Valve를미세하게열어

둔다.

6). Drain Trap을맹신하지않는다.

수시로 Drain의잔류 여부를확인한다.

7). 겨울철결빙에주의한다.

결빙이되면 Drain이배출이되지않는다.

바이패스배관

Inter 쿨러

After 쿨러

드레인밸브

드레인밸브

수동밸브

수동밸브드레인트랩

드레인트랩 체크밸브

수동밸브

에프터쿨러측

체크밸브는불필요

수동밸브

바이패스배관

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10-2. Oil 관리

Turbo Compressor내부에는고속으로회전하는회전체에윤활및냉각을위한 Oil이

계속해서공급이되고있고

이공급이잠시라도멈추게되면윤활이되지않는회전체는 치명적인상태로된다.

따라서올바른 Oil사용과수명의유지, Oil Filter의관리가중요하다.

①. Oil에대하여

대부분의 Turbo Compressor는 Turbine Oil을사용하고있다.

Bearing 방식에 따라 점도 #32, #46, #68중어느것을사용한다.

규격이다른 Oil의사용이나 Oil의성질을잃은저급의 Oil을사용시 Bearing의

PAD의손상, 부식을유발시키게된다.

Oil을선정할때에는명확한검증이필요하며 Oil Maker에따라 Oil속에함유된

유황의함량이높을경우 PAD의White Metal을부식시키는요인이되므로

주의를요한다.

아울러평상시운전할때의 Oil관리에따라 Oil이탄화되어탄화된부분이부식을

일으키게되기도한다.

[대책 ]

1). 초기 Compressor를기동할때에는기동전보조 Oil Pump를충분히운전시켜

Gear Box내부의윤활을충분히한다음기동한다.

2). 운전시 Oil온도는지나치게높거나지나치게낮게관리되지않도록한다.

3). 기계정지후에는보조 Oil Pump를충분히운전하여과열되어있는회전체및

Bearing이충분히냉각되도록한다.

4). Oil수명을유지한다.

5). 검증된 Oil을사용한다.

Oil관리의부재로부식이진행된

Bearing PAD

Bearing의 PAD가부식되게되면

Shaft와의불안정접촉에의해

Shaft의 Vibration이상승되게된다.

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②. Oil Filter에대하여

Turbo Compressor에사용되는 Oil Filter는고정도의여과도를지닌 Filter를사용

한다.

일부검증되지않는 Oil Filter를만들어파는 B,C급 Oil Filter를사용할경우

여과되지않는찌꺼기가 Bearing에들어가 Bearing을손상시키거나

Oil Filter자체가파손되어사고를일으키는경우가있다.

이와같은경우는 Oil Filter에서조금비용을낮추려하다가고가의 Bearing 교환

이나기계파손을유발시키는경우가있으므로 주의가요구된다.

그리고 Oil Filter의압손이과도하게걸리지않도록주의한다.

Oil 관리의부재로 Oil Pump가파손되고 Oil Pump의파손에의해파손파편이

Gear Box내부로들어가고정 기어및 Bearing을파손시켜

결국은기계를파손시키는 Case가있다.

지나친압손으로파손된

Oil Filter

파손된 Oil Filter를통해여과되지

않는 Oil이공급되어

Bearing을파손시킨사례발생

Bearing 교환실시

여과되지않은 Oil을흡입한

Oil Pump가파손된사례

파손체가 Gear Box내부로들어가

Bearing을파손시킨사례

Pinion Bearing 4set 및

Bull Gear Bearing 2set 교환실시

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③. Oil 배관에대하여

Oil Tank → Oil Pump → Oil Cooler → Oil Filter → Gear Box → Oil Tank로순환

되는 Oil Piping 배관은배관내부에공기가혼입되지않은채 Oil로채워져

있어야한다.

Oil 배관이파손되어 Leak가발생하면 Gear Box로보내지는 Oil량이불충분하게

되고

Oil 배관어딘가에서공기가혼입된다면 Oil중에공기가섞여불충분윤활,

Oil의산화를유발시키고순간적으로 Oil 속에 Air Pocket이형성된경우

순간적이나마회전체에 Oil이 공급되지않아회전체를파손시키는경우가있다.

Operator는기계의어느부위에서나 Oil이 Leak되지않는지

관찰을게을리하면안된다.

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10-3. 흡입관리

Turbo Compressor의 Impeller는고속으로회전을하고있기때문에여과되지않은

불순물, 이물질이흡입되면 Impeller는 Damage를입게된다.

흡입되는이물질의크기가크거나딱딱한재질이라면 Impeller의파손으로이어질

가능성이매우커지게된다.

①. 흡입장소에대하여

Air Compressor의 Air흡입은옥외 / 옥내로구분하게된다.

깨끗하고차가운공기를흡입하기위해옥외에흡입 Filter를설치하는경우가

많다.

옥외에설치할경우차가운공기를흡입하는이점과함께대기중의수분흡입이

쉬워진다는단점도있으므로이에대한대비가필요하다.

흡입Filter 주위에 Cooling Tower가있으면 Cooling Tower에서발생하는수증기가

흡입되므로주의가필요하다.

또한비가오는경우흡입 Filter에서의흡입력에의해미세물입자가흡입되게

되므로상부에빗물유입방지를위한천정을설치하는것도좋은대책이다.

10Micron 1차 Element

2Micron 1차 Element

옥내흡입의경우흡입위치가환기가잘되고비교적오염이적은장소이어야

한다.

특히보일러와같이 Compressor를같은 Room에설치하는경우위치선정에

신중을기할필요가있다.

- 41 -

②. 흡입 Filter에대하여

흡입 Filter는아래그림과같이옥외형의경우 1차와 2차로구분된다.

이들흡입 Filter는국내만하더라도제작하는업체가수없이많다.

Size만을같게하여 호환성이유지되게한다음품질은뒷전인체가격만을가지고

승부하는업체들이비일비재하다.

문제는이들 Filter의풀질을증명할 System이국내에는없다는데있다.

이허점을이용하여값싼불량재료를수입하여 Element를만드는것이다.

이들값싸게만들어진 Element는초기압손이적게걸리고 여과도가낮기때문에

일정관리수준의압손까지사용하는데기간이많이걸린다.

이것을 Operator들은 Element를교환하는수고를덜어줄뿐만아니라교환주기가

길기때문에 [좋은 Element]라생각하고선호하고있다.

이방관속에이것들을사용하는 Air Compressor는아픔을겪고있다.

여과되지않은공기의흡입으로 사람이사막의모래를그대로마시는것처럼

Air Compressor의 Impeller는거친공기로인해손상되고있다.

이거친공기는 1단 Impeller & Diffuser의손상을가져오고 Cooler의심한오염의

가중을초래한다.

이는마치 Element대신모기장을씌우고기계를운전하는경우와같다.

여과되지않는공기가흡입되고있는

Filter Housing 내부모습

여과되지않는공기가흡입되고있는

1단 Impeller및 Scroll의모습

10Micron 1차 Element

2Micron 1차 Element

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③. 흡입 Filter교환시주의사항에대하여

흡입 Filter의교환은필히기계를정지한후에실시하여야한다.

기계가운전중일때에는흡입력이크기때문에 Element의교환자체가어려울뿐

아니라다른이물질의흡입가능성이커지게된다.

따라서기계를정지한후기존 Filter Element를제거하고 Filter Housing내부에

다른틈새로여과되지않은공기가흡입된흔적은없는지(그부위는먼지등으로

까만자국이보여짐) 관찰하고내부의먼지이물질등을제거한후

Housing자체의부식여부까지관찰한후새로운 Element를끼워넣는다.

이때 Filter Housing내에공구나 Bolt등이잔존하지않는것을재삼확인하고

조립하여야한다.

경우에따라서는막대형소형손정등을내부에두고 Element를조립하는경우도

있다.

Filter Element가지나친압손-Element의젖음이나지나친막힘에의해-에의해

Element자체가파손되어빨려들어가는경우가있다.

이것을차단하기위해 Filter Housing내에 Screen을부착하는데 이 Screen자체가

부식되어탈락흡입되는경우도있으므로 Filter Housing 자체의부식여부를

관찰하고 Element를조립하여야한다.

- 43 -

10-4. 각단의오염형상에따른관리방법

아래그림과같은 Turbo Compressor의흡입특성상위치별오염, 부식은원인이

다르게되므로그에맞는대책을세워야한다.

1 2 3Suction

FilterI.G.V

Silencer

B.O.V

No.1 Inter Cooler

No.2 Inter Cooler

After Cooler

Dra

in

Dra

in

Dra

in

Pla

nt

①. 1단의오염및부식 (1st Stage Impeller & Diffuser & Scroll & No1 Inter Cooler)

흡입 Filter Element의문제로본다.

흡입Filter Element에서여과되지않는공기가흡입되거나 Element관리가

소홀이되고있다.

②. 2단의오염및부식 (2nd Stage Impeller & Diffuser & Scroll & No2 Inter Cooler)

3단의오염및부식 (3rd Stage Impeller & Diffuser & Scroll & After Cooler)

No1, No2 Inter Cooler의 Drain 및 Cooler Housing내부의부식문제로본다.

No1 Inter Cooler의 Drain이많아지면 Cooler Housing내부의부식이심해지고

Drain과함께부식체가 2단으로흡입되어 2단 Impeller &Diffuser를손상시키고

다시 No. 2 Inter Cooler로혼입되게된다.

이와같은과정은 2단 , 3단으로이어지는악순환을가지게된다.

따라서손상및오염, 부식위치에따라그오염원이어디인지를정확히파악하여

이에따른대책을강구하여야한다.

11. 냉각수의관리(냉각수의조건은 KSM-0077에따른다)

냉각수계를 구성하는열교환기류와배관등은저렴하고가공이용이한강재를사용하여제작

된다. 따라서냉각수중에함유된용존산소등부식인자에의한기기의부식장애와냉각수

중에용존한난용성염이농축되어전열면에서석출하는스케일장애, 계내에서미생물의

증식에의해발생하는슬라임장애가있다.

1. 부식

냉각수중에서강재의부식은여러가지의원인에의해금속표면에생성한국부전지의 Anode

측에서철이 ion으로용출하고 Cathode측에서전자의수용반응이산소의환원반응에의해

발생하는전기화학적반응이다.

이러한부식반응을제어하기위해서는 폐계에서는수중의용존산소를제거하는것이

유효하지만개방순환냉각수계에서는이런방법의적용은불가능하다.

통상냉각수계에서는 금속표면에피막형성이가능한방식제를수중에첨가하는방법이

많이사용되고있다.

참조:

배관계의부식

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1-1). 부식에 향을미치는인자

1). 금속측의인자

금속조직의균일성결여, 구조, 표면조직, 내부 Stress 등

2). 냉각수측의인자

①. 용존산소

②. 용존염류

일반적으로용존염류의농도가높아지면도전율이증대한다.

따라서부식반응의속도는용존염류가높으면높을수록증대한다.

또한방식제의방식효과에대한용존이온의 향은염소이온과유산이온으로

이는방식제의보호피막을파괴하는힘이크며기타용존염류보다큰 향을

미친다.

③. 수온

일반적으로부식은수온이상승함에따라증대한다. 그러나수온이 80℃이상

상승하면용존산소의감소로부식속도가감소한다.

④. 유속

유속이증대하면금속표면에용존산소의공급량이증대하기때문에부식량이

증대한다.

그러나방식제사용시에는방식제의공급량이많아지므로유속이어느정도

있는것이좋다.

⑤. 퇴적물및슬라임

퇴적물은산소농담전지를형성하는원인이되어국부부식이일어난다.

슬라임하부에는혐기성분위기가되기때문에황산염환원균이번식하여금속

표면의음극부에서는황화수소가발생한다.

이와같이슬라임하부에서 PH가저하되어 PH저하및금속과반응하여부식을

일으킨다.

이런환경에서는동및동합금에서도부식을일으킨다.

⑥. PH

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2. 슬라임

보급수중의미생물과냉각탑에서수중에혼입한미생물은계내에서증식하여미생물을형성

한다. 미생물중에는미생물을위해분비한점성물질이있고이점성에의해 열교환기류에

부착하여슬라임이된다.

2-1). 슬라임장해의분류

1). 슬라임부착형 Fouling

2). 슬라임퇴적형 Fouling

2-2). 슬라임형성에 향을미치는인자.

1). 수온 2). PH 3). 양원

4). 용존산소 5). 유속 6). 기타

2-3). 슬라임방지대책

1). 냉각수계에서의슬라임발생요인혼입방지

①. 보급수의여과

②. Process Leak 방지

2). 살균, 살조(염소)처리

3). 슬라임부착방지와슬라임박리처리

2-4). 슬라임처리제의종류

1). 살균제

2). 슬라임부착방지와슬라임박리처리제

3. 스케일

보급수중에는 Calcium Carbonate, Magnesium Silicate 등의난용성염이해리요해되어있고

이것들의염류는냉각수계내에서농축되고고온의열교환기류의전열면에석출하여

스케일장애를일으킨다.

또방식제로사용되는인산염류도부적절한사용환경에서는 Calcium Phosphate로스케일

화될수있다.

3-1). 스케일의구성성분

1). 탄산칼슘

2). 산화철

3). 실리카

4). 인산칼슘 [Ca3(PO4)2 ] 등

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3-2). 스케일생성에대한대표적인요인

1). 스케일성분의포화용약생성요인

①.순환수중에서의염수의농축

②.금속표면에서의염류의농축(계면농축형상, 국부비등)

③.수온의상승(냉각수온의상승, 열교환기 Tube표면에서의온도상승)

④.PH의상승(농고, HCO3-중탄산이온-의열분해)

2). 스케일의금속표면부착에관한요인

①.금속표면이스케일성분설출시의결정핵이된다.

②.석출결정과금속표면과의정전인력

③.석출결정의침강, 퇴적

3-3). 스케일형성에 향을미치는인자

1). 칼슘이온농도와탄산이온농도

탄산칼슘이난용성염이므로칼슘과탄산이온의이온적이어떤값에이르게되면침전

하기시작한다.

2). PH

PH가상승될때수중에서탄산이온농도가증가한결과로서중탄산이온농도가일정

할지라도높은 PH에서는스케일이더많이퇴적한다.

3). 수온과 H/E 양측상이의온도차

온도의증가에따라탄산칼슘의용해도가감소하게되고중탄산이온이탄산이온으로

열분해되어스케일이증가한다.

공정측의온도가높으면냉각수측의경계측의온도가증가하므로스케일이증가한다.

4). 유속

유속의증가에따라스케일은기계적으로제거되고경계에서의수온역시감소되어

열전달표면의스케일량이줄어든다.

5). 용존염류

용존염의농도가증가함에따라탄산이온과칼슘이온의활성도가감소되므로스케일

형성이어려워진다.

(단용존염농도가 2000ppm 이하에서는기대하지못한다)

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처리약품의흡착, 낭비처리약품의흡착, 낭비

충진재의변형, 낙하부식의촉진

외관오염, 시각공해

Sludge의퇴적

열교환효율의저하공통사항열교환효율의저하공통사항

Fouling의종류장해의종류

펌프압상승, 유량저하재질강도의저하

열교환기의폐쇄Slime 부착형열교환기의누설

냉각탑효율의저히Slime 퇴적형펌프압상승, 유량저하Scale 장해

부식의촉진열교환기의폐쇄

Slime에의한장해부식 Scale에의한장해

4. 냉각수계각종장해의구체적인예

5. 냉각관의오염예시

위그림과같이냉각관의오염은여러가지유형이있다.

기계를관리하는 Operator는 자기공장의냉각수의유형, 수질에대해서알고있어야한다.

자기공장의냉각수수질이위그림과같이 Cooler의 Tube를막히게하는 수질이라면

이에따른대책을강구하여야한다.

Cooler의 Tube가위의그림과같이완전히막히게되면그것을 회복할방법이어려워진다.

따라서 Tube가완전히막히기전에화학세관에의해내부의 Scale을녹여내야하는데

내부의고형체를 녹여내기위해서는내부로약품이흘러야만된다.

내부로약품이흐르지못할정도로막히게되면 Cooler를교환하여야하기때문에

막히기전에조치가필요하다.

신설공장의경우냉각수수질을잘알지못하기때문에정기적으로 Cooler를점검하여내부의

Scale의유형을파악하여

위그림과같은유형이발견된다면막힘이진행되는과정중간중간에이에대응하는조치를

하여야하며

정기적인 Maintenance계획을세워그계획에따른보수를하여야한다.

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1.형상 :냉각수중의진흙, 빗물속의진흙성분이침적되어나타나는

현상으로그정도에따라고착되는경우가있다

2.방법: 고착이되지않는경우는 Brush에의해청소가가능하나

고착이된경우는장시간물속에침적시켜고착된 Scale를

부풀린후 Brush로세관한다.

진흙뻘 Scale

1.형상 :끈적끈적한성분이 Tube내부를가득메우는현상으로

냉각수내부의미생물이번식하여나타나는현상이다.

이 Scale의특징은 Brush에의해서도청소는되나금방재발

하는게특징이다.

즉미생물의미세한포자만남아있어도재번식을한다

2.방법: 미생물을제거(죽이는)화학약품을이용한다

청소방법은위의 2가지와같이 Pump를이용순환시킨다.

미생물 Scale

미생물제거제

사용

1.형상 :Cooler의냉각수입구측을플라스틱수지와같은 Scale이

Tube 및표면을막아버리는현상으로그정확한원인은아직

규명되지않고있다.

2.방법: 이경우도석회질 Scale과같은방법을이용하여청소하며

표면을완전히막아버린경우에는그시간이좀더많이소요

된다

실리카스케일을녹이는화학약품이필요하다-실리카용해제

실리카 Scale

실리카용해제

사용후

(중화필요)

1.형상 :침적된석회질성분이 Tube내부를불규칙적으로막는

사람의동맥경화와흡사한형상을갖는 Scale로냉각수내에

킬슘성분이많은경우에나타난다.

이와같은 Scale의경우 Tube내부를완전히막아버리면청소

그자체가난이하므로완전히 폐되기전에청소를실시하는

것이매우중요하다.

2.방법: 이와같은 Scale은 Brush를사용하는것은불가능하므로

화학세관에의존하여야한다.

화학세관제를 Scale 정도에따라별도의용기물과희석하여

담고 Cooler의냉각수입, 출구에별도의배관을구성하여

Pump를이용계속순환하여 Scale을조금씩분해, 제거하는

방법을사용한다.

Scale의정도에따라 4~8시간의순환이필요하다.

석회질 Scale을분해하는화학약품이필요하다

형상및청소방법

석회질 Scale

화학세관필요

(중화필요)

Scale의종류

참고1 . 각 Scale의종류별 Cooler의청소방법

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참고2 . Fin 의청소방법

대부분 Cooler의오염! 이라고하면냉각수계통의오염만을생각하고

Cooler의청소라하면 Tube만의청소를생각하는게일반적이다.

Air의흐름통로부인 Fin의경우그오염의원인은여러가지로분류되며 Cooler Tube

내부와별개로 Air온도를좌우하게된다.

통상 Tube 2회 청소시 Fin을 1회청소한다.

1). 흡입공기중의오염물이 Fin에달라붙어고착된경우

이경우상태에따라다르나열전달효율의저하에의해 Air온도가상승한다.

이는상태에따라중성세제를이용하여고압분사기를분사하는방법과

타르제거용화학약품을이용고압세척기로분사하여고착물을제거하는방법이

응용된다.

2). Cooler내부의부식체가 Cooler의조 한 Fin에끼이는경우

이경우기계의효율이급격히저하되고(아울러온도도높게상승) 기계의제어자체

에도이상한현상이발생한다.

즉토출압력이 Setting 압력까지올라가지못하고무부하로떨어지는현상이발생

하여부하/무부하의주기가급격히빈번해지는현상이일어난다.

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